文档文本内容
专题38 工业流程题解题策略
——以非金属元素为载体
考点
十年考情（2016-2025）
命题趋势
考点1 选择题
（简单工艺流程分
析）
2025：湖北、广东、云南
2024：广西、重庆、贵州、北京
2023：湖北
2022：天津、福建、湖南
2021：福建、辽宁、山东
2018：浙江
注重考查学科核心知识 ：工业流程题的命
题来源很广,与各个知识模块的结合点较
多。选取以非金属元素为主的工业生产流
程，有两个目的：一是从混合物中分离、
提纯某一物质；另一目的就是利用某些物
质制备另一物质。考查应用基础知识分析
解决生产中的实际问题的能力，涉及氧化
还原反应、物质的转化、环境污染（废
水、废气、废渣）与治理、实现可持续发
展等核心知识。
强调知识的灵活运用与综合分析 ：工业流
程题是高考的热点，所占的分值重，由于
此类试题陌生度高，对学生的能力要求
大，加上有的试题文字量大，学生在没做
之前往往就会产生畏惧感，所以这类题的
得分不是很理想。因此分析工业流程题时,
应将流程路线、试题设问和理论知识有机
结合起来,找到所需回答的问题与流程图中
相关信息的一一对应关系，“顺藤摸瓜”
考点2 非选择题
（综合工艺流程分
析）
2025：重庆、四川、北京、甘肃
2024：河北、湖北
2023：天津、江苏、海南、浙江、湖
北、全国甲卷
2022：全国甲卷
2021：全国甲卷
2020：海南
2016：全国I 卷
就可以有效解决相关问题。
1．（2025·湖北·高考真题）如图所示的物质转化关系中，固体A 与固体B 研细后混合，常温下搅拌产生气
体C 和固体D，温度迅速下降。气体C 能使湿润的红色石蕊试纸变蓝。G 是一种强酸。H 是白色固体，常用
作钡餐。下列叙述错误的是
A．在C 的水溶液中加入少量固体A，溶液
升高
B．D 为可溶于水的有毒物质
C．F 溶于雨水可形成酸雨
D．常温下可用铁制容器来盛装G 的浓溶液
2．（2025·广东·高考真题）能满足下列物质间直接转化关系，且推理成立的是
单质X
氧化物1
氧化物2
酸(或碱)
盐
A．X 可为铝，盐的水溶液一定显酸性
B．X 可为硫，氧化物1 可使品红溶液褪色
C．X 可为钠，氧化物2 可与水反应生成
D．X 可为碳，盐的热稳定性：
3．（2025·云南·高考真题）稻壳制备纳米Si 的流程图如下。下列说法错误的是
A．
可与NaOH 溶液反应
B．盐酸在该工艺中体现了还原性
C．高纯Si 可用于制造硅太阳能电池
D．制备纳米Si：
知识点01 选择题（简单工艺流程分析）
4．（2024·广西·高考真题）实验小组用如下流程探究含氮化合物的转化。
为阿伏加德罗常数的值，下
列说法正确的是
A．“反应1”中，每消耗
，在
下得到
B．“反应2”中，每生成0.1molNO，转移电子数为
C．在密闭容器中进行“反应3”，
充分反应后体系中有
个
D．“反应4”中，为使
完全转化成
，至少需要
个
5．（2024·重庆·高考真题）单质M 的相关转化如下所示。下列说法错误的是
A．a 可使灼热的铜变黑
B．b 可与红热的铁产生气体
C．c 可使燃烧的镁条熄灭
D．d 可使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝
6．（2024·贵州·高考真题）贵州重晶石矿(主要成分
)储量占全国
以上。某研究小组对重晶石矿进
行“富矿精开”研究，开发了制备高纯纳米钛酸钡
工艺。部分流程如下：
下列说法正确的是
A．“气体”主要成分是
，“溶液1”的主要溶质是
B．“系列操作”可为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥
C．“合成反应”中生成
的反应是氧化还原反应
D．“洗涤”时可用稀
去除残留的碱，以提高纯度
7．（2024·北京·高考真题）硫酸是重要化工原料，工业生产制取硫酸的原理示意图如下。
下列说法不正确的是
A．I 的化学方程式：
B．Ⅱ中的反应条件都是为了提高
平衡转化率
C．将黄铁矿换成硫黄可以减少废渣的产生
D．生产过程中产生的尾气可用碱液吸收
8．（2023·湖北·高考真题）工业制备高纯硅的主要过程如下：
石英砂
粗硅
高纯硅
下列说法错误的是
A．制备粗硅的反应方程式为
B．1molSi 含Si-Si 键的数目约为
C．原料气HCl 和
应充分去除水和氧气
D．生成
的反应为熵减过程
9．（2022·天津·高考真题）燃油汽车行驶中会产生CO、NO 等多种污染物。下图为汽车发动机及催化转化
器中发生的部分化学反应。以下判断错误的是
A．甲是空气中体积分数最大的成分
B．乙是引起温室效应的气体之一
C．反应(
)
Ⅰ在常温下容易发生
D．反应(
)
Ⅱ中NO 是氧化剂
10．（2022·福建·高考真题）用铬铁合金(含少量
单质)生产硫酸铬的工艺流程如下：
下列说法错误的是
A．“浸出”产生的气体含有
B．“除杂”的目的是除去
元素
C．流程中未产生六价铬化合物
D．“滤渣2”的主要成分是
11．（2022·湖南·高考真题）铝电解厂烟气净化的一种简单流程如下：
下列说法错误的是
A．不宜用陶瓷作吸收塔内衬材料
B．采用溶液喷淋法可提高吸收塔内烟气吸收效率
C．合成槽中产物主要有
和
D．滤液可回收进入吸收塔循环利用
12．（2022·湖南·高考真题）科学家发现某些生物酶体系可以促进
和
的转移(如a、b 和c)，能将海洋
中的
转化为
进入大气层，反应过程如图所示。
下列说法正确的是
A．过程Ⅰ中
发生氧化反应
B．a 和b 中转移的
数目相等
C．过程Ⅱ中参与反应的
D．过程Ⅰ→Ⅲ的总反应为
13．（2021·福建·高考真题）明代《徐光启手迹》记载了制备硝酸的方法，其主要流程(部分产物已省略)如
下：
下列说法错误的是
A．FeSO4的分解产物X 为FeO
B．本流程涉及复分解反应
C．HNO3的沸点比H2SO4的低
D．制备使用的铁锅易损坏
14．（2021·辽宁·高考真题）含S 元素的某钠盐a 能发生如图转化。下列说法错误的是
A．a 可能为正盐，也可能为酸式盐
B．c 为不溶于盐酸的白色沉淀
C．d 为含极性键的非极性分子
D．反应②中还可能生成淡黄色沉淀
15．（2021·山东·高考真题）工业上以SO2和纯碱为原料制备无水NaHSO3的主要流程如图，下列说法错误
的是
A．吸收过程中有气体生成
B．结晶后母液中含有NaHCO3
C．气流干燥湿料时温度不宜过高
D．中和后溶液中含Na2SO3和NaHCO3
16．（2018·浙江·高考真题）某同学通过如下流程制备氧化亚铜：
已知：
难溶于水和稀硫酸，
下列说法不正确的是
A．步骤②
可用
替换
B．步骤③中为防止
被氧化，可用
溶液洗涤
C．步骤④发生反应的离子方程式为
D．如果
试样中混有
和
杂质，用足量稀硫酸与
试样充分反应，根据反应前、后固体
质量可计算试样纯度
17．（2025·重庆·高考真题）硒(Se)广泛应用于农业和生物医药等领域，一种利用H2Se 热解制备高纯硒的
流程如下：
知识点02 非选择题（综合工艺流程分析）
已知H2Se 的沸点为231K，回答下列问题：
(1)真空焙烧时生成的主要产物为
，其中Se 的化合价为 ，Al 元素基态原子的电子排布式为
。
(2)氢化过程没有发生化合价的变化，Al 元素转化为Al2O3·xH2O，则反应的化学方程式为 。
(3)热解反应：
。冷凝时，将混合气体温度迅速降至500K 得到固态硒。
Se 由气态直接转变为固态的过程称为 。迅速降温的目的 ；冷凝后尾气的成分为 (填
化学式)。
(4)Se 的含量可根据行业标准YS/T 226.12-2009 进行测定，测定过程中Se 的化合价变化如下：
称取粗硒样品0.1000g，经过程①将其溶解转化为弱酸H2SeO3，并消除测定过程中的干扰。在酸性介质中，
先加入0.1000mol·L-1 Na2S2O3标准溶液40.00mL，在加入少量KI 和淀粉溶液，继续用Na2S2O3标准溶液滴定
至蓝色消失为终点(原理为
)，又消耗8.00mL。过程②中Se(IV)与Na2S2O3反
应的物质的量之比为1：4，且反应最快。过程③的离子方程式为 。该样品中Se 的质量分数为
。
18．（2025·四川·高考真题）为了节约资源，减少重金属对环境的污染，一研究小组对某有色金属冶炼厂
的高氯烟道灰(主要含有
等)进行研究，设计如下工艺流程。
实现了铜和锌的分离回收。
回答下列问题：
(1)铜元素位于元素周期表第 周期、第 族。
(2)“碱浸脱氯”使可溶性铜盐、锌盐转化为碱式碳酸盐沉淀。其中，铜盐发生反应的化学方程式为 。
(3)滤渣①中，除
外，主要还有 。
(4)“中和除杂”步骤，调控溶液
左右，发生反应的离子方程式为 。
(5)“深度脱氯”时，
的存在使锌粉还原产生的
与
反应，生成能被空气氧化的
沉淀，使
被脱除。欲脱除
，理论上需要锌粉
。
(6)
可以通过 (填标号)将其溶解，并返回到 步骤中。
a．盐酸酸化、双氧水氧化 b．硫酸酸化、
氧化
c．硝酸酸化和氧化 d．硫酸酸化、双氧水氧化
(7)“电解分离”采用无隔膜电解槽，以石墨为阳极，铜为阴极。
①“电解分离”时，阴极产生大量气泡，说明铜、锌分离已完成，其理由是 。
②“电解分离”前，需要脱氯的原因有 。
19．（2025·北京·高考真题）利用工业废气中的
制备焦亚硫酸钠(
)的一种流程示意图如下。
已知：
物质
、
(1)制
已知：
由
制
的热化学方程式为 。
(2)制
I．在多级串联反应釜中，
悬浊液与持续通入的
进行如下反应：
第一步：
第二步：
Ⅱ．当反应釜中溶液
达到3.8~4.1 时，形成的
悬浊液转化为
固体。
①Ⅱ中生成
的化学方程式是 。
②配碱槽中，母液和过量
配制反应液，发生反应的化学方程式是 。
③多次循环后，母液中逐渐增多的杂质离子是 ，需除去。
④尾气吸收器中，吸收的气体有 。
(3)理论研究
、
与
的反应。一定温度时，在
浓度均为
的
和
的混合溶液中，随
的增加，
和
平衡转化率的变化如图。
①
，与
优先反应的离子是 。
②
，
平衡转化率上升而
平衡转化率下降，结合方程式解释原因： 。
20．（2025·甘肃·高考真题）研究人员设计了一种从铜冶炼烟尘(主要含S、
及Cu、Zn、Pb 的硫酸盐)
中高效回收砷、铜、锌和铅的绿色工艺，部分流程如下：
已知：
熔点314℃，沸点460℃
分解温度：
，
，
，
高于
(1)设计焙烧温度为600℃，理由为 。
(2)将
通入
和
的混合溶液可制得
，该反应的化学方程式为 。
(3)酸浸的目的为 。
(4)从浸出液得到Cu 的方法为 (任写一种)。
(5)某含Pb 化合物是一种被广泛应用于太阳能电池领域的晶体材料，室温下该化合物晶胞如图所示，晶胞
参数
，
。
与Pb 之间的距离为 pm(用带有晶胞参数的代数式表示)；该化合
物的化学式为 ，晶体密度计算式为
(用带有阿伏加德罗常数
的代数式表示
和
分别表示Cs、Pb 和Br 的摩尔质量)。
21．（2024·河北·高考真题）
是制造钒铁合金、金属钒的原料，也是重要的催化剂。以苛化泥为焙烧
添加剂从石煤中提取
的工艺，具有钒回收率高、副产物可回收和不产生气体污染物等优点。工艺流程
如下。
已知：i 石煤是一种含
的矿物，杂质为大量
和少量
等；苛化泥的主要成分为
等。
ⅱ高温下，苛化泥的主要成分可与
反应生成偏铝酸盐；室温下，偏钒酸钙
和偏铝酸钙均
难溶于水。回答下列问题：
(1)钒原子的价层电子排布式为 ；焙烧生成的偏钒酸盐中钒的化合价为 ，产生的气体①为
(填化学式)。
(2)水浸工序得到滤渣①和滤液，滤渣①中含钒成分为偏钒酸钙，滤液中杂质的主要成分为 (填化学
式)。
(3)在弱碱性环境下，偏钒酸钙经盐浸生成碳酸钙发生反应的离子方程式为 ；
加压导入盐浸工
序可提高浸出率的原因为 ；浸取后低浓度的滤液①进入 (填工序名称)，可实现钒元素的充
分利用。
(4)洗脱工序中洗脱液的主要成分为 (填化学式)。
(5)下列不利于沉钒过程的两种操作为 (填序号)。
a．延长沉钒时间 b．将溶液调至碱性 c．搅拌 d．降低
溶液的浓度
22．（2024·湖北·高考真题）铍用于宇航器件的构筑。一种从其铝硅酸盐
中提取铍的路径
为：
已知：
回答下列问题：
(1)基态
的轨道表示式为 。
(2)为了从“热熔、冷却”步骤得到玻璃态，冷却过程的特点是 。
(3)“萃取分液”的目的是分离
和
，向过量烧碱溶液中逐滴加入少量“水相1”的溶液，观察到的现
象是 。
(4)写出反萃取生成
的化学方程式 。“滤液2”可以进入 步骤再利用。
(5)电解熔融氯化铍制备金属铍时，加入氯化钠的主要作用是 。
(6)
与醋酸反应得到某含4 个
的配合物，4 个
位于以1 个O 原子为中心的四面体的4 个顶点，
且每个
的配位环境相同，
与
间通过
相连，其化学式为 。
23．（2023·天津·高考真题）工业上以硫黄为原料制备硫酸的原理示意图如下，其过程包括Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三
个阶段。
.
Ⅰ硫液化后与空气中的氧反应生成SO2。
(1)硫磺(
)的晶体类型是 。
(2)硫的燃烧应控制事宜温度。若进料温服超过硫的沸点，部分燃烧的硫以蒸汽的形式随SO2进入到下一阶
段，会导致 (填序号)。
a.硫的消耗量增加 b.SO2产率下降 c.生成较多SO3
(3)SO2(g)氧化生成80g SO3(g)放出热量98.3kJ，写出该反应的热化学方程式 。随温度升高，SO2的平衡
转化率 (填“升高”或“降低”)。
(4)从能量角度分析，钒催化剂在反应中的作用为 。
.
Ⅱ一定条件下，钒催化剂的活性温度范围是450～600℃。为了兼顾转化率和反应速率，可采用四段转化
工艺：预热后的SO2和O2通过第一段的钒催化剂层进行催化氧化，气体温度会迅速接近600℃，此时立即
将气体通过热交换器，将热量传递给需要预热的SO2和O2，完成第一段转化。降温后的气体依次进行后三
段转化，温度逐段降低，总转化率逐段提高，接近平衡转化率。最终反应在450℃左右时，SO2转化率达到
97％。
(5)气体经过每段的钒催化剂层，温度都会升高，其原因是 。升高温度后的气体都需要降温，其目的
是 。
(6)采用四段转化工艺可以实现 (填序号)。
a．控制适宜的温度，尽量加快反应速率，尽可能提高SO2转化率
b．使反应达到平衡状态
c．节约能源
Ⅲ．工业上用浓硫酸吸收SO3。若用水吸收SO3会产生酸雾，导致吸收效率降低。
(7)SO3的吸收率与所用硫酸的浓度、温度的关系如图所示。
据图分析，最适合的吸收条件；硫酸的浓度 ，温度 。
(8)用32 吨含S 99%的硫磺为原料生成硫酸，假设硫在燃烧过程中损失2%，SO2生成SO3的转化率是97%，
SO3吸收的损失忽略不计，最多可以生产98%的硫酸 吨。
24．（2023·江苏·高考真题）实验室模拟“镁法工业烟气脱硫”并制备
，其实验过程可表示
为
(1)在搅拌下向氧化镁浆料中匀速缓慢通入
气体，生成
，反应为
，其平衡常数K 与
、
、
、
的代数关系式为
；下列实验操作一定能提高氧化镁浆料吸收
效率的有
(填序号)。
A．水浴加热氧化镁浆料
B．加快搅拌速率
C．降低通入
气体的速率
D．通过多孔球泡向氧化镁浆料中通
(2)在催化剂作用下
被
氧化为
。已知
的溶解度为0.57g(20
)
℃，
氧化溶液中
的离子方程式为 ；在其他条件相同时，以负载钴的分子筛为催化剂，浆料中
被
氧化
的速率随pH 的变化如题图甲所示。在pH=6~8 范围内，pH 增大，浆料中
的氧化速率增大，其主要
原因是 。
(3)制取
晶体。在如题图乙所示的实验装置中，搅拌下，使一定量的
浆料与
溶液
充分反应。
浆料与
溶液的加料方式是 ；补充完整制取
晶体的实验
方案：向含有少量
、
的
溶液中， 。(已知：
、
在
时完全转化为
氢氧化物沉淀；室温下从
饱和溶液中结晶出
，
在150~170℃下干燥得
到
，实验中需要使用MgO 粉末)
25．（2023·海南·高考真题）铍的氧化物广泛应用于原子能、航天、电子、陶瓷等领域，是重要的战略物
资。利用绿柱石(主要化学成分为(
，还含有一定量的FeO 和
)生产BeO 的一种工艺流程如
下。
回答问题：
(1)
中Be 的化合价为 。
(2)粉碎的目的是 ；残渣主要成分是 (填化学式)。
(3)该流程中能循环使用的物质是 (填化学式)。
(4)无水
可用作聚合反应的催化剂。BeO、
与足量C 在600~800℃制备
的化学方程式为
。
(5)沉铍时，将pH 从8.0 提高到8.5，则铍的损失降低至原来的 %。
26．（2023·浙江·高考真题）工业上煅烧含硫矿物产生的
可以按如下流程脱除或利用。
已知：
请回答：
(1)富氧煅烧燃煤产生的低浓度的
可以在炉内添加
通过途径Ⅰ脱除，写出反应方程式
。
(2)煅烧含硫量高的矿物得到高浓度的
，通过途径Ⅱ最终转化为化合物A。
①下列说法正确的是 。
A．燃煤中的有机硫主要呈正价 B．化合物A 具有酸性
C．化合物A 是一种无机酸酯 D．工业上途径Ⅱ产生的
也可用浓
吸收
②一定压强下，化合物A 的沸点低于硫酸的原因是 。
(3)设计实验验证化合物A 中含有S 元素 ；写出实验过程中涉及的反应方程式 。
27．（2023·湖北·高考真题）
是生产多晶硅的副产物。利用
对废弃的锂电池正极材料
进
行氯化处理以回收Li、Co 等金属，工艺路线如下：
回答下列问题：
(1)Co 位于元素周期表第 周期，第 族。
(2)烧渣是LiCl、
和
的混合物，“500℃焙烧”后剩余的
应先除去，否则水浸时会产生大量
烟雾，用化学方程式表示其原因 。
(3)鉴别洗净的“滤饼3”和固体
常用方法的名称是 。
(4)已知
，若“沉钴过滤”的pH 控制为10.0，则溶液中
浓度为
。“850℃煅烧”时的化学方程式为 。
(5)导致
比
易水解的因素有 (填标号)。
a．Si-Cl 键极性更大 b．Si 的原子半径更大
c．Si-Cl 键键能更大 d．Si 有更多的价层轨道
28．（2023·全国甲卷·高考真题）
是一种压电材料。以
为原料，采用下列路线可制备粉状
。
回答下列问题：
(1)“焙烧”步骤中碳粉的主要作用是 。
(2)“焙烧”后固体产物有
、易溶于水的
和微溶于水的
。“浸取”时主要反应的离子方程式为
。
(3)“酸化”步骤应选用的酸是 (填标号)。
a．稀硫酸 b．浓硫酸 c．盐酸 d．磷酸
(4)如果焙烧后的产物直接用酸浸取，是否可行？ ，其原因是 。
(5)“沉淀”步骤中生成
的化学方程式为 。
(6)“热分解”生成粉状钛酸钡，产生的
。
29．（2022·全国甲卷·高考真题）硫酸锌(ZnSO4)是制备各种含锌材料的原料，在防腐、电镀、医学上有诸
多应用。硫酸锌可由菱锌矿制备。菱锌矿的主要成分为ZnCO3，杂质为SiO2以及Ca、Mg、Fe、Cu 等的化合
物。其制备流程如下：
本题中所涉及离子的氢氧化物溶度积常数如下表：
离
子
回答下列问题：
(1)菱锌矿焙烧生成氧化锌的化学方程式为 。
(2)为了提高锌的浸取效果，可采取的措施有 、 。
(3)加入物质X 调溶液
，最适宜使用的X 是 (填标号)。
A．
B．
C．
滤渣①的主要成分是 、 、 。
(4)向
的滤液①中分批加入适量
溶液充分反应后过滤，滤渣②中有
，该步反应的离
子方程式为 。
(5)滤液②中加入锌粉的目的是 。
(6)滤渣④与浓
反应可以释放HF 并循环利用，同时得到的副产物是 、 。
30．（2021·全国甲卷·高考真题）碘(紫黑色固体，微溶于水)及其化合物广泛用于医药、染料等方面。回答
下列问题：
(1)
的一种制备方法如下图所示：
①加入
粉进行转化反应的离子方程式为 ，生成的沉淀与硝酸反应，生成 后可循环使用。
②通入
的过程中，若氧化产物只有一种，反应的化学方程式为 ；若反应物用量比
时，氧化产物为 ；当
，单质碘的收率会降低，原因是
。
(2)以
为原料制备
的方法是：先向
溶液中加入过量的
，生成碘化物；再向混合溶液
中加入
溶液，反应得到
，上述制备
的总反应的离子方程式为 。
(3)
溶液和
溶液混合可生成
沉淀和
，若生成
，消耗的
至少为
。
在
溶液中可发生反应
。实验室中使用过量的
与
溶液反应后，过滤，滤液经水蒸气蒸馏
可制得高纯碘。反应中加入过量
的原因是 。
31．（2020·海南·高考真题）以黄铁矿(主要成分FeS2)为原料生产硫酸，应将产出的炉渣和尾气进行资源化
综合利用，减轻对环境的污染。其中一种流程如下图所示。
回答下列问题：
(1)黄铁矿中硫元素的化合价为
。
(2)由炉渣制备还原铁粉的化学方程式为 。
(3)欲得到更纯的NaHSO3，反应①应通入 (填 “过量”或“不足量”)的SO2气体。
(4)因为Na2S2O5具有 性， 导致商品Na2S2O5中不可避免地存在Na2SO4。
检验其中含有
的方法是 。
(5)一般用 K2Cr2O7滴定分析法测定还原铁粉纯度。实验步骤：称取一定量样品，用过量稀硫酸溶解，用标
准K2Cr2O7溶液滴定其中的Fe2+。
反应式：
+6Fe2+ +14H+ = 2Cr3+ +6Fe3+ +7H2O
某次实验称取0.2800 g 样品，滴定时消耗浓度为0.03000 mol·L-1的K2Cr2O7溶液25.10 mL，则样品中铁含量
为 %。
32．（2016·全国I 卷·高考真题）NaClO2是一种重要的杀菌消毒剂，也常用来漂白织物等，其一种生产工艺
如下：
回答下列问题：
（1）NaClO2中Cl 的化合价为 。
（2）写出“反应”步骤中生成ClO2的化学方程式 。
（3）“电解”所用食盐水由粗盐水精制而成，精制时，为除去Mg2+和Ca2+，要加入的试剂分别为 、
。“电解”中阴极反应的主要产物是 。
（4）“尾气吸收”是吸收“电解”过程排出的少量ClO2。此吸收反应中，氧化剂与还原剂的物质的量之
比为 ，该反应中氧化产物是 。
（5）“有效氯含量”可用来衡量含氯消毒剂的消毒能力，其定义是：每克含氯消毒剂的氧化能力相当于
多少克Cl2的氧化能力。NaClO2的有效氯含量为 。（计算结果保留两位小数）
